瑞利-贝纳德对流

在流体热力学中，瑞利-贝纳德对流是一种自然对流，发生在从下方加热的平面水平流体层中，其中流体形成规则的对流单元模式，称为贝纳德单元。 Bénard-Rayleigh 对流是最常研究的对流现象之一，因为它具有分析和实验可及性。 对流模式是自组织非线性系统经过最仔细检查的示例。

浮力和重力是造成对流细胞出现的原因。 最初的运动是密度较低的流体从较暖的底层上升流。 这种上升流自发地组织成规则的细胞模式。

贝纳德对流的特征可以通过法国物理学家亨利·贝纳德于 1900 年首先进行的一个简单实验得到。

由于顶板和底板之间存在密度梯度，重力会试图将温度较低、密度较大的液体从顶部拉到底部。 该重力与流体中的粘性阻尼力相反。 这两个力的平衡由称为瑞利数的无量纲参数表示。

Tu 是顶板的温度 Tb 是底板的温度 L 是容器的高度 g 是重力加速度 ν 是运动粘度 α 是热扩散系数 β 是热膨胀系数。